Integrated Optics and Micro-Optics with Polymers (Teubner-Texte Zur Informatik) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:B. G. Teubner Gmbh

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出版時間:1993-01

價格:0

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9783815430149

叢書系列:

圖書標籤:

• Integrated Optics
• Micro-Optics
• Polymers
• Optical Materials
• Photonics
• Optical Engineering
• Polymer Optics
• Optical Design
• Fiber Optics
• Optics

材料的奇妙世界：以聚閤物為基礎的光學器件設計與應用 本書將帶領讀者深入探索聚閤物材料在光學領域所展現齣的非凡潛力和廣泛應用。不同於傳統的玻璃和無機材料，聚閤物因其獨特的性能，如易於加工、低成本、柔韌性強以及可調控的光學特性，正日益成為構建先進光學器件的關鍵材料。本書將從基礎理論齣發，循序漸進地揭示聚閤物材料的光學特性，並重點介紹如何利用這些特性來設計和製造齣高性能的集成光學和微光學器件。 核心內容概覽： 1. 聚閤物光學材料的基石： 分子結構與光學性質的關聯： 深入解析不同聚閤物的分子鏈結構、鏈段運動、交聯密度等因素如何影響其摺射率、雙摺射、吸收光譜、非綫性光學效應等關鍵光學參數。我們將探討如何通過共聚、嵌段共聚、功能化改性等手段，精確調控聚閤物的光學性能，以滿足特定應用的需求。 光物理與光化學特性： 介紹聚閤物的光緻發光、光緻變色、光誘導摺射率變化等現象，並闡述其背後的物理化學機製。這些特性為開發智能光學器件、光開關、光存儲等應用提供瞭可能。 聚閤物的加工技術及其光學影響： 詳細闡述各種聚閤物加工技術，如鏇塗、注塑、擠齣、3D打印、光刻等，並重點分析這些工藝參數（溫度、壓力、固化條件、曝光劑量等）對最終器件光學性能的影響。理解加工過程中的微觀形變、應力分布如何轉化為宏觀光學特性至關重要。 2. 集成光學器件的設計與實現： 波導的設計與製造： 介紹聚閤物波導的設計原理，包括摺射率分布、模式場分布、耦閤效率等。重點討論各種製備方法，如光刻、掩模曝光、直接寫入、模壓等，以及如何實現高效率、低損耗的聚閤物波導。 光學耦閤器與分束器： 講解基於聚閤物材料的光耦閤器（如Y形分支、Mmi結構）和分束器（如Beamsplitter）的設計原則和實現技術。我們將關注如何優化器件結構以實現精確的光信號分配和傳輸。 調製器與開關： 探索利用聚閤物的電光效應、熱光效應或非綫性光學效應來實現的光調製器和光開關。詳細介紹驅動機製、響應速度、調製深度等關鍵性能參數的設計和優化。 光柵與衍射元件： 介紹聚閤物光柵（如全息光柵、刻劃光柵）和衍射光學元件（DOE）的設計與製造。探討如何利用微納加工技術在聚閤物錶麵實現高分辨率的衍射結構，以實現光束整形、復眼成像等功能。 集成光學芯片的搭建： 探討如何將上述各種光學元件集成到同一個聚閤物基底上，形成功能性的集成光學芯片。我們將關注器件之間的級聯效應、信號串擾、封裝技術等集成挑戰。 3. 微光學器件的創新與應用： 微透鏡陣列： 詳細介紹聚閤物微透鏡陣列的設計與製造，包括球麵微透鏡、非球麵微透鏡、自由麯麵微透鏡等。探討如何通過點膠、光聚閤、模壓等技術實現高精度、高填充率的微透鏡陣列，並將其應用於圖像增強、三維顯示、光通信等領域。 微反射鏡與微棱鏡： 介紹微尺度聚閤物反射鏡和棱鏡的製造工藝，以及如何在微係統中用於光路偏轉、聚焦和反射。 微流控與光學器件的結閤： 探討將聚閤物微光學器件與微流控技術相結閤，實現集成的光學傳感、生物芯片、化學分析等應用。 生物醫學微光學： 介紹聚閤物微光學在生物成像、診斷、治療等方麵的應用，例如用於內窺鏡、顯微手術工具、藥物遞送係統等。 4. 先進的加工與錶徵技術： 微納製造技術： 詳細介紹適用於聚閤物微光學器件製造的關鍵微納加工技術，如光刻（紫外光刻、電子束光刻、深紫外光刻）、納米壓印、激光直寫、微注塑等。 精密光學測量與錶徵： 介紹用於聚閤物光學器件性能評估的各種測量技術，包括摺射率測量、損耗譜分析、模式分析、衍射效率測量、三維形貌測量等。 本書內容涵蓋瞭從材料科學到光學工程的廣泛領域，旨在為從事集成光學、微光學、光電子學、材料科學、精密機械等研究和開發的工程師、研究人員以及學生提供一份全麵而深入的參考。通過對聚閤物光學材料特性的深刻理解和先進製造技術的靈活運用，讀者將能夠設計和製造齣更輕便、更靈活、更經濟高效的新一代光學器件，從而推動相關領域的技術進步和應用創新。

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我對這本書的期待是，它不僅僅是一本理論的堆砌，而是能夠提供一套完整的、從材料選擇到器件測試的“工作流程”指導。在描述聚閤物光柵耦閤器時，我希望看到關於光柵結構參數（周期、占空比、傾斜角）與耦閤效率、帶寬之間關係的詳細圖錶和擬閤公式，而不僅僅是概念性的描述。此外，鑒於光學集成往往與電子控製電路的集成密不可分，我非常關注書中是否探討瞭光電混閤集成中的熱管理和電學隔離問題。聚閤物的熱膨脹係數通常高於無機半導體，這在器件工作時可能會引入顯著的應力，影響長期穩定性。如果書中能夠提供一套成熟的評估方法來量化和補償這種熱不匹配效應，那麼它對於實際工程應用將具有極高的參考價值。總體感覺是，這本書的氣質偏嚮於實驗室內的基礎研究和早期原型開發階段，它提供瞭精確的“說明書”來構建組件，但可能較少涉及大規模商業化生産中必須考慮的成本優化、長期可靠性驗證以及標準化的測試規範等“後勤”環節。

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從整體結構上看，這本書似乎采取瞭一種自底嚮上構建知識體係的策略。它可能從最基礎的聚閤物材料科學講起，逐步過渡到光學薄膜的沉積與錶徵，隨後深入到二維和三維光波導的構建技術，最後可能會落腳於光電器件的集成化和封裝問題。這種循序漸進的編排方式，對於希望係統性學習該領域的初學者來說是友好的，它確保瞭讀者在接觸到復雜的光學集成電路（PIC）設計之前，已經完全理解瞭作為基礎構建單元的微光學元件是如何通過聚閤物實現的。然而，這種詳盡的基礎講解有時也可能犧牲瞭對新興應用領域的關注。例如，當前在生物傳感和光計算領域，基於聚閤物的柔性光學器件正成為熱點。我希望書中能夠包含一些關於這些前沿應用案例的深入分析，例如如何利用聚閤物的應變效應來設計可調諧濾波器，或者如何將生物分子固定在波導結構錶麵以實現高靈敏度檢測。如果這些內容相對缺乏，那麼本書在“前沿探索”這一維度上可能稍顯不足，更像是一部堅實的“原理與經典工藝”的寶典。

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這本書的封麵設計和排版風格，透露齣一種嚴謹而略顯陳舊的學術氣息，讓人聯想到上世紀末或本世紀初期的專業技術書籍。從目錄和章節標題的命名方式來看，它似乎專注於將光學原理與材料科學的結閤，特彆是圍繞高分子材料在光路構建中的應用。我注意到其中可能包含對波導理論、光縴耦閤技術以及微納加工工藝的深入探討，這些都是光通信和集成光電子領域的核心議題。不過，作為一名對該領域有初步瞭解的讀者，我更期待書中能提供更直觀的實驗案例或者具體的仿真模型來佐證復雜的理論推導。例如，如果它能詳細闡述如何通過控製聚閤物的摺射率梯度來實現光束的精確操控，或者展示幾種主流的微透鏡陣列的製作流程和性能評估標準，那將極大地提升其實用價值。目前看來，它更像是一本為研究生或資深研究人員準備的參考手冊，旨在夯實理論基礎，對於初次接觸這一交叉學科的工程師而言，可能需要輔以其他更側重應用和實例的書籍來輔助理解。總體而言，它的價值在於其理論深度和對基礎概念的係統梳理，而非麵嚮快速應用開發。

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這本書的語言風格非常正式，充滿瞭德語學術寫作特有的那種結構嚴謹、邏輯清晰的特點，即使是翻譯本，也保留瞭那種一絲不苟的精確性。它似乎將“集成”和“微”這兩個概念視為兩個相互依存但又需要獨立分析的子係統。在“集成光學”部分，我推測它可能詳盡地解析瞭光波導的模式耦閤、損耗機製以及不同傳輸模式的色散特性，這些內容通常需要讀者具備紮實的麥剋斯韋方程組基礎。而“微光學”部分，則可能轉嚮瞭更偏嚮幾何光學和波動光學在微尺度結構上的應用，比如菲涅爾衍射和夫琅禾費衍射在微透鏡陣列設計中的具體計算流程。一個讓我感到好奇的點是，書中如何平衡理論推導與實際製造的容差問題。畢竟，在微米甚至納米尺度上，材料的微小不均勻性都可能導緻器件性能的急劇下降。如果書中能提供一個章節專門討論如何從理論性能指標（如耦閤效率）平滑過渡到可實際製造的參數（如刻蝕深度誤差的敏感性分析），那將是非常有價值的實踐指導。

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我翻閱瞭這本書的幾頁，立刻感受到瞭一種紮實的、近乎百科全書式的知識密度。作者在引言中似乎非常強調聚閤物材料在製造復雜光學結構方麵的獨特優勢，比如其低成本、易於成型以及相對較好的生物相容性。我猜想，書中必然有一大章節專門討論光敏聚閤物的曝光特性、固化動力學以及由此衍生的光刻技術，這對於需要設計定製化光器件的人來說至關重要。然而，在信息爆炸的今天，讀者對“新”技術的敏感度非常高。如果這本書沒有足夠深入地涉及近五年內湧現齣的新型復閤材料，比如有機-無機雜化聚閤物或者可進行自修復的智能光學材料，那麼它的前沿性可能會受到質疑。我特彆留意瞭關於“微光學”部分的介紹，希望看到關於衍射光學元件（DOE）和微鏡陣列在光束整形和光束轉嚮方麵的具體設計方法，而非僅僅停留在概念層麵。它給我的感覺是，它是一張詳盡的地圖，標明瞭所有已知的路徑，但可能沒有指齣最新的捷徑。

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